ChibiOS使用hal库之PAL

PAL全称是I/O Ports Abstraction Layer，即“IO硬件抽象层”。ChibiOS通过对GPIO进行抽象，使得不同的平台不同的MCU能够用同样风格的代码进行IO的操作，本节我们来简单介绍一下PAL的使用

一、开启PAL配置

一般来说，大部分的ChibiOS工程都会用到GPIO，所以自然会将PAL的配置开启。我们打开halconf.h文件，确认一下HAL_USE_PAL这个宏是否为TRUE，如果不是的话，需要修改为TRUE来支持PAL操作。

二、IO配置

IO的配置有两种，一种是静态的，也就是在板级定义的时候进行定义，我们可以参考I2C那个章节的介绍，来进行“静态”的GPIO配置；另外一种是动态的，通过我们app里面的代码进行动态的配置或者修改，这里我们引出一个函数：

#define palSetPadMode(port, pad, mode)         palSetGroupMode(port, PAL_PORT_BIT(pad), 0U, mode)

可以看到，这事实上是一个宏函数，通过定义port（端口）、pad（端口子序号）、mode（端口模式）来配置端口。这里以STM32F4为例，port可以是GPIOA、GPIOB、GPIOC……这些定义，pad可以是0-15，mode相对多一些，有如下的宏：
PAL_MODE_RESET                            //未配置
PAL_MODE_UNCONNECTED            //未连接
PAL_MODE_INPUT                             //输入
PAL_MODE_INPUT_PULLUP             //上拉输入
PAL_MODE_INPUT_PULLDOWN       //下拉输入
PAL_MODE_INPUT_ANALOG            //模拟输入
PAL_MODE_OUTPUT_PUSHPULL    //推挽输出
PAL_MODE_OUTPUT_OPENDRAIN  //开漏输出
另外还有一个特殊的：
PAL_MODE_ALTERNATE(n)      (PAL_STM32_MODE_ALTERNATE | PAL_STM32_ALTERNATE(n))
用来配置AF外设复用的，具体n配置为多少就要看芯片手册里面对应的IO的AF序号了。

三、PAL操作

1、推挽输出

推挽输出能够输出大的电流，可以实现亮灯、驱动外部芯片等功能，下面我们以连接在板子上PA9上的LED为例子，通过配置该IO为输出并设置输出电平为高电平来点亮这个LED，需要用到的有palSetPad和palClearPad：

palSetPadMode(GPIOA,  9, PAL_MODE_OUTPUT_PUSHPULL);
palSetPad(GPIOA, 9);     //拉高点亮
palClearPad(GPIOA, 9);  //拉低熄灭

2、上拉输入

上拉输入常常用于检测外部按键，这里我们以链接了外部按键的PC13为例，通过配置该IO为上拉输入并读取该IO口来检测按键，需要用到的函数是palReadPad这个宏函数：

palSetPadMode(GPIOC, 13, PAL_MODE_INPUT_PULLUP);
if(palReadPad(GPIOC, 13) == PAL_LOW)
{
    printf("push button!\r\n");
    while(padReadPad(GPIOC, 13) == PAL_LOW);   //等待按键释放
}

这里的按键检测按下后等待按键释放，这样实现仅仅为了演示，实际使用时建议使用状态机，这里不展开讲了。

3、复用设置

对于使用硬件的I2C、SPI等设备，需要进行AF配置的，那么就需要配置为复用模式，这里以串口为例，比如PA0和PA1作为UART4的TX和RX复用，那么可以配置如下：

palSetPadMode(GPIOA, 0, PAL_MODE_ALTERNATE(8));
palSetPadMode(GPIOA, 1, PAL_MODE_ALTERNATE(8));

以上就是是基本的IO操作的介绍。

另外熟悉32的同学应该知道STM32的外设是需要先使能时钟才是使用的，GPIO也不例外，这里是这样的，这部分的代码已经在hal层初始化的时候被配置了，所以我们可以不再需要关心这些动作。